Nctlcrl Nlilit (icnccsk 'l' 27 . l2(r- I il, rrrci-jurri '7-t

EEN ERGONOMISCH PROBLEEM BIJ DE YP-408

door lr. A. G. P. WIJKHUIZEN'r')

De YP-,íIOU is, zoerls f iguur I aantoont, een achtwielig pantserinfanterievoertuigop luchtbanclen, clat geschikt is om zowel op cie openbare weg als in het terreinte rijden.

tffil F,9uur l. YP - 408

Tijdens een medisch onderzoek bij af zwaaiende militairen, die één tot vierjaar als bestuurder in deze YP-408-voertuigen dienst hadden gedaan, rnoest de

dienstdoende arts bii een meer dan normaal deel van deze vrijwillig dienendernilitairen rugklachten constateren. Aangezien deze klachten niet aanwezigwaren bij hun indiensttreding, zou de oorzaak of aanleiding ertoe mogelijk in

ie uitvoering van'hun militaire taak kunnen zrjn gelegen.

Deze veronderstelling maakte het noodzakelijk een onderzoek naaÍ de werk-omstandigheden van de YP-4O8-bestuurder in te stellen.Dit onderzoek is in opdracht van de afdeling Medisch \Wetenschappelijk Be-

lcid/IGDKL uitgevoerd bii de Sectie Biomechanica van de Technische Hoge-school te Eindhoven, met medewerking van de in dezelfde plaats gevestigde

Automobielfabrieken DAF.Het onderzoek richtte zich in de eerste plaats op de analyse van de geconsta-

teerde rugklachten. Het waren vrijwel uitsluitend pijnklachten rond de lenden-wervels van de wervelkolom, die konden worden genoteerd. Dergelijke pijnenkunnen óf door beschadiging óf door vermoeiing ontstaan. De volgende feitenwezen steeds op slechts één van deze twee oorzaken:De pijn begon zich te doen gevoelen na enige uren onafgebroken in de YP-408Le hebben gereden. In alle gevallen verdween de pijn weer geheel als de be-

stuurder een zekere tijd rust had genoten. De meeste bestuurders hadden daarbijilan een half uur tot enkele uren reeds voldoende, sommigen hadden één tot

* ) DAF Bedrijfswagendivisie te Eindhoven.

126

Ncrlc'r I Nlilit (icncc'sk 'l' )/ . l2(r- li2. rnci-puri '7 t

trvee .lagen nodig r'oclrclat cle pijn in clc rLlg gehcel \À/rts vcr,.lwcttctl. I)czc vet'-

schiinselen \^,ezen cluidelijk in cle richting van vermoeiing.Bii vermoeiing van het menselijk lichaam kan onclerscheicl worden ger"naralit

tussen beu,egingsvermoeiing nadat actieve of passieve arbeid is verricht, ett

iroudingsvermoeiing u'aarbij varl statische spierarbeid rvordt gesproken. De

bestuurder van de YP-408 blijkt zowel aan bervegingsvermoeiing tengevolge\/an trillingen van het voertuig, als aan houclingsvernroeiing tengevolge van

.le plaat.s en vornr \/an ziltt stoel en vau ziln besturingsorgarnen onclerhevig te

zilt-r. Dit is cles te belangrijker als nren bedenkt dat, naarmate de bestuurcler

vermoeicler wordt cle gevechts'*,aarde van de hele YP-408 vermindert.

Hier rijst.lus duidelijk een ergonomisch probleem. De ergonomie richt zich

immers kortgezegd op een optimale samenwerking tussen de mens en zrlr'r

werkomgeving. Het onderzoek moest dus vervolgens rvorden gericht op cle

voertuigtrillingen en op de bestuurderszitplaats.Om de trillingen in de rildende YP-4O8 te kunnen beoordelen moet het trillings-

lratroon bekend zl1n Daartoe werden ter plaatse van de ongeveerde bestuurders-

stoel versnellingsopnemers gemonteerd in de vertikale richting en in de twee

horizontale richtingen. Er werd een route uitgezet in de Leusderheicle, waarirr

Je rneest voorkomende terreinomstandigheclen waren opgenomen.T'erwijl de betref fende YP-40t1 deze route reed, werden de electronische siéj-

nalen van de trillingsopnemers op een recorder vastgelegd.

Na de trillingsmetingen moesten diverse computerprogramma s worden op-

gesteld om de meetsignalen te kunnen verwerken en analyseren. Tenslotte kon-cien daaruit de z.g. trillingskarakteristieken u,orden verkregen. De intensiteitvan de trillingen in de twee horizontale richtingen bleek zo laag te zrjn, dat diegevoeglijk buiten beschouwing konden worden gelaten. Voor de vertikale rich-ting is de trillingskarakteristiek weergegeven in f ig. 2. Daarin staat op dcX-as uitgezet de trillingsfrequentie (in hertz) en op de Y-as de gemiddeldeanrplitude van de versnellingen (in m/sz) die bij de verschillende frequentiesoptreden. Om over de verkregen trillingskarakteristiek een oordeel te kunnenvellen, moet deze worden vergeleken met bekende referentiekarakteristieken. Deliteratuur biedt in dit opzicht voldoende gegevens.l)oor vele onderzoekers zijn door middel va n vele proef nemingen graf ieken

opgesteld met grenswaarden ten aanzien van de toelaatbare versnellingen biide voorkomende frequenties. De meest gebruikte grenswaarden ztin die welkedoor de International StandartJization Organization (l.S.O.) zrln gepubliceerd.Deze z.g. I.S.O.-normen maken onderscheid tussen comfort-grenswaarden en

verrnoeiingsgrenswaarden. In het onderhavige onderzoek waren uiteraardslechts deze laatste waarden van belang, zoals ze voor een tijdsduur van 4 en

8 uur ziin weergegeven in de grafiek van figuur 3. Hieruit kan worden af -

gelezen dat de mens het gevoeligst is voor trillingen met een frequentie tussen

ca. 4 en 8 Hertz. \Wordt nu de gemeten trillingskarakteristiek vergeleken metde l.S.O.-normen, dan blijkt, hoeu'el de YP-408 als geheel bijzonder goedcveereigenschappen bezit, de gemiddelde versnellingsamplitudc. bij t Hertz toch

t27

Nederl NÍilit Geneesk T 27 : I2(t-I32, mei-juni '74

p

7

5

4

3

2

I

0,7

015

0,\

0^3

v crs n cllinqs-^

lnplit rd íUs")

Y P- 40B

Cemetent ri I iíng skar akteri st í ek.

tí 5 67

L28

Nederl Milit Geneesk T 27 : 126-132, mei-f uni '74

l0

7

5

4

3

2

T

0,7

0,5

0,lt

0.3

v ersnettinqs-anplítudé,

Us')I SO- NORM lg72

Qrenswaarden t.a.v.vermoeíín g.

ï)'..f

q 5 67

",

t6ÁFl'

2

Fígg " t .1.

t2g

Ncderl N{ilit (lcrrcesk 1- 21 '. 126-112. nrc-i-jurri '7.4

lroger te zilt-r.larr cle toelaatbare u'airrclen voor een vier uur clurencle trilling.s-belasting.Hiermee is aangetoonci clat voor langere ritten de voertuigtrillingen wel degelijl<

atirnleicling kunnen geven tot vermoeiing. De bestuurclerszitplaats en zijn ont-

geving kan alleen worden beoordeeld door cleze op te meten en de vormgevingkritisch te bekilken. Daarbij staan cliverse ergonornische handboeken ten

clienste, waarin de optimale vorrn en afmetingen van stoel en be.lieningsorga-nen, alsmede hun onderlinge afstanden, zijn terug te vinden.Na een nauwÉlezette str-rdie en vergelijking konden cle volgende feiten worclenr,'astgeleg.l : In de eerste plaats bleek het luik in het dak van de YP- 4Og datzich ter hoogte van cle schouclers van cle bestuurder bevindt, niet loodrecht boven,.fe zitting van .le bestuurdersstoel te zl1n gesitueerd. \Wegens ruimtegebreknroest de zitting smaller worden gemaakt dan gewenst zou zr1n. Deze afwij-kingen van de ideale toestancl hadden tot gevolg dat de bestuurder slechts op

éc1n helft van zijn zitvlak ging zitten. Ziln bekken werd daardoor in een scheve

stand gedwoÍrÉfen, hetgeen inhoudt dat cle wervelkolom op buiging werd belast

en clientengevolge een scoliosevorm ging aannemen. In de tweede plaats bleekcle handremhandle te ziyt geplaatst in cle ruirnte, die eigenli;k bestemd was onlmet het rechterbeen van cle bestuurcler het gaspeclaal te bereiken. \íilde rnentoch het ga.speclaal kunnen beclienen.' clan moest het rechterbeen tussen de hand-

r emhanclle en de stuurkolont worden cloorgeleicl, hetgeen resulteercle in een

horizontule verclraaairrg van het bekken ten opzichte van de romp. Op deze

wijze werrJ cle wervelkolom ook nog enigszins getordeerd, naast de al geconsta-teercle buiging. Het spreekt voor zichzelf dat deze houding niet geschikt is onrlangdurig vol te houden en dus vrij snel aranleiding kan Éleven tot verrnoeiing.Het vermoeiingsproces worclt nog bespoedigd cloor het samengaan van dc

eercleré{enoemcle vertikale trillingen met cle ongunstige wervelkolomstand.Nu hiermee cle oorzaken waren gevonden, die verantwoordelijk konden wordengestelcl voor cle geconstateerde rugklachten, moesten uiteraard constructievewijzigingen in cle YP-4ou worrlen aangebracht, clie de genoemde oorzaken zo

veel rnogelijk zouclen \ /egnemen. Daarbij rezen echter verscheidene moeiliik-heden. De grootste daan,rrn was wel de zeer beperkte ruimte waarin de bestuur-.lerszitplaats moest wor.len onclergebracht. Verder leverde cle eis dat ook met

gcsloten luik moest kunnen worclen gereden. dus clat de stoel op twee zeer

verschillencle zithoogten moest kunnen worden geplaatst, een aantal problemen.De altijd aanwezige strenge militaire eisen en de beperkte mogelijkheden totverandering in de bestaande bepantsercle carosserieconstruktie van de YP-40u'stonden een ideale oplossing in de weg.

Nadat de eisen voor een optimale werksituatie van de YP-408 bestuurder waren

opgesteld, bleken daarvan cle volgende wijzigingen haalbaar te zijn: Er werd een

nieuwe bestuurdersstoel ontworpen met een juiste vormgeving en met voldoendeinstelmogelrjkheden om de zitting loodrecht onder het luik te kunnen plaatsen.f)e handremhandle u,erd geheel verwijderd en vervangen door een pneuma-tische remcylincler, waarviln het bedieningsventiel op een willekeurige gunstigc

l30

Ncderl l\tilit Gerreesk T 27 : 126-1 32, mei-juni '7It

plaats kon'*'orden gemonteerd. IvÍet deze ingrepen kan de YP-4tltl-bestuurderin staat '*,orden gesteld om een goede, ontspannen zithouding aan te nemen.

die beter geschikt is voor het opvangen van belastiÍrgen. Om de invloed van

de vertikale trillingen te verminderen werd de stoel zodanig verend opgehan'

gen dat deze samen met de bestuurder een eigenf requentie van ca. 1, t Hertzzou krifgen. De middenstand van de stoelvering werd instelh,aar gemaekt om

de geu'ichtsverschillen van de bestuurders te kunnen opvangen. De trillings-karakteristiek van f iguur 2 losgelaten op het gekozen gedempte massaveer-

systeem van de bestuurder en zijn stoel, levert een nieuwe tr:illingskarakteristiek.zoals die is weergegeven in figuur 4. Nr.r blijken de versnellingswaarc-len voor

l0

7

v ers nc llinos -alnp li ë,udt

UslruT r illin aska r akter i st i e kaÍgeíeerde stoel.5

It

I

0,?0,72

0,32

0,23

5 67

fig*"fJ.

:ï:J'::::ï:ï i'm';::ïïr:il1,,1,'*l"moeiingswaarden vorgens cre t s o .

De nieuw ontworpen bestuurclersstoel en cle hanrlremaAnpassing worclen nLl

20e,ë)

91i0 t5reQuentí

' (Het

r3r

Nederl Milit Geneesk T 27 : 126-132, mei-juni '74

als prototype vervaardigd en in de YP -4OB gemonteerd . Zij geven uitzicht opeen aanzienlijke vermindering van de rugklachten van de YP-408 bestuurders.Het is dan ook aan te bevelen om genoemde wíjzígingen in alle voertuigenvan het type YP-408 aan te brengen.Tenslotte heeft het door DAF nauwlettend gevolgde onderzoek de eisen op-geleverd waaÍaan een goede bestuurdersruimte met zitplaats en bedienings-organen in een gepantserd terreinvoertuig moeten voldoen. Door deze in eeneventueel volledig nieuw te ontwerpen pantservoertuig te verwerken, behoevenwijzigingen als bovengenoemd niet meer achteraf te worden doorgevoerd,maar kan van meet af aan een gepantserd terreinvoertuig met een goede be-stuurderszitplaats worden geleverd.

r32